我這個小學徒剛剛開始接觸變頻器,知識是一窮二白,最近在網站上看了一些文章,其中有個網站上有個網絡期刊《變頻器世界》,個人感覺比較好,其中有個專題叫做《變頻調速講座》的,講的很是通俗易懂(我不是電氣專業(yè)的)。
接下來寫寫最基本的體會,可能很膚淺,貽笑大方了,呵呵!
關于變頻器的應用場合,主要應用于高速場合的三相異步電動機,作用包括:安全快速的起停電機,調節(jié)電機轉速。
變頻器可以通過變頻器的控制面板控制,也可以通過plc控制(這也是我愿來很想了解卻不知如何下手的,其實很簡單,只需用開關觸點把賓頻器的相應端子和公共端(com)之間聯(lián)接起來,即可進行相應的操作了。因為所接受的是外部開關的信號,稱為開關量輸入。
在電機工頻啟動過程中,在接通電源瞬間,同步轉速高達1500r/min,轉子繞組與旋轉磁場的相對速度很高,故轉子電動勢和電流很高,從而定子電流很大,可達額定電流的(4~7)倍,從機械特性上看,則在整個起動過程中,動態(tài)轉矩tj很大,故起動時間越短,起動過程中的機械沖擊越大;采用變頻調速后,可通過降低起動時的頻率來減小起動電流。
降速過程中,正常運行時,電動機的實際轉速總是低于同步轉速的,設為1440r/min。這時,轉子繞組反方向(與旋轉磁場方向相反)切割旋轉磁場,轉子電流和轉子繞組所受電磁力的方向與磁場的旋轉方向相同的,從而帶動轉子旋轉。在頻率剛下降的瞬間,由于慣性原因,轉子的轉速仍為1440r/min,但旋轉磁場的轉速卻已經下降了。從而,轉子繞組變成為正方向切割旋轉磁場了,從而轉子電動勢和電流等都與原來相反,電動機變成了發(fā)電機,處于再生制動狀態(tài),從能量平衡的觀點看,則降速過程是拖動系統(tǒng)釋放動能的過程,所釋放的動能轉換成了再生電能。
電動機在再生狀態(tài)下發(fā)出的電能,經逆變管旁邊的反并聯(lián)二極管vd7~vd12全波整流后,反饋至直流電路,使直流電壓上升,稱為泵升電壓。如果直流電壓過高,將會損壞整流和逆變模塊。因此,當直流電壓升高到一定限值時,必須使跳閘。采用變頻器后,也可通過設置減速時間來減小電壓峰值,防止損害電機。
停機方式主要有:
減速停機:即按照用戶預置的降速時間減速并停機;
自由制動:變頻器的逆變管封鎖,沒有任何輸出,使電動機處于切斷電源后的自由制動狀態(tài);
減速停機加直流制動:即先按照降速時間減速到一定頻率,然后進行直流制動并停機。
負載改變時:
1) 變動負載中u/f比的設定
對于轉矩變化較大的負載,在采用v/f控制方式時,正確地設定u/f比是十分重要的。毫無疑問,人們首先關心的是:低頻時電動機能否帶得動最重的負載?因而容易把u/f比設定得較大。然而,圖2-27所示的曲線表明,如u/f比過大,則空載時容易跳閘。
因此,調試時,u/f比宜由小逐漸加大,每加大一檔,觀察能否帶得動重負載?及至能帶動時,還應反過來觀察空載時會不會跳閘?一直到在低頻運行時,既能帶得動重負載,又不會空載跳閘時為止。
2) 二次方律負載的u/f比設定
二次方律負載在低速時,負載的阻轉矩甚小,如果變頻器的u/f比由于某種原因而設定得較大時,有可能因此而跳閘。因此,應將u/f比設定得盡量地小,以利于節(jié)能。
(5) 準確預置u/f比舉例
1) 風機
風機屬于二次方律負載,在低轉速(頻率較低)運行時,負載的阻轉矩很小。即使不進行補償,負載轉矩也比電動機的有效轉矩小得多。針對這類負載,變頻器專門設置了若干根“負補償線”;
2) 帶式輸送機
帶式輸送機屬于恒轉矩負載。輸送煤碳或石料的傳輸帶,在運行過程中,其負載輕重雖略有變化,但總體上說,可以認為,負載的阻轉矩是基本不變的;
(1) 轉差補償的目的
由異步電動機的自然機械特性可知,當負載的阻轉矩從輕載(tl≈tm≈0)增大到額定值(tl≈tmn)的過程中,拖動系統(tǒng)的轉速是有所下降的。轉差補償的目的,是使拖動系統(tǒng)的轉速基本不變(nm2≈n02),從而得到較硬的機械特性。
(2) 轉差補償的方法
當負載增加,轉速下降時,通過適當提高變頻器的輸出頻率,使電動機因轉差而降低了的轉速得到補償。
例如,當負載轉矩為tln(≈tmn)時,通過預置“轉差補償”,適當提高變頻器的輸出頻率,使電動機的同步轉速從n02上升至n02′,而拖動系統(tǒng)的工作點則從q2上升至q2′。使拖動系統(tǒng)的轉速與原來給定的同步轉速n02基本相。